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1、建筑电气设计论文电气设计规范论文建筑电气设计中的等效负荷计算问题【摘要】现行有关电气设计参考书和工程上对线间负荷等效为三相负荷的计算均按部颁电气设计规范规定执行，即单台时取线间负荷的3倍，多台时取最大线间负荷的3倍加上次大线间负荷的(3-3)倍。本文通过理论计算和分析，提出了等效计算公式，并探讨了电气设计规范规定的不完整性。【关键词】电气设计规范；线间负荷；等效三相负荷计算1引言当前，有关建筑电气设计参考书中所论述的线间负荷换算成等效三相负荷以及实际建筑工程上进行电气设计时对线间负荷换算成等效三相负荷
2、的计算，均按建设部颁发的UGJ/T16—92—民用建筑电气设计规范》P30页第3、4、5条第(2)款的规定：只有线间负荷时,等效三相负荷为：单台时取线间负荷的3倍；多台时取最大线间负荷的3倍加上次大线间负荷的(3-3)倍［1］。上述规范中所提及的线间负荷是指视在功率还是有功功率，以及各线间负荷的功率因素是否相等，均未作明确规定，本文从理论计算和分析入手，探讨了在功率因素相等与不相等两种情况时线间负荷等效为三相负荷计算的不同点，并探讨了规范规定的不完整性。2理论计算分析与探讨2.1计算公式推导，现有作三
3、角形连接的线间负荷电路［2］如图1所示:图1线间负荷电路图设Sab>Sbc>ScaIab>Ibc>Ica且三相负荷Zab,Zbc,Zea均为感性令Sab=Smax,Sbc=Smid,Sca=Smin；屮ab=（/max,屮bc=
4、/mid,
5、/ca=
6、/min；Iab=Imax,Ibc=Imid,Ica=Imin；G=SmaxSmid=lmaxlmid>1式中Smax——线间最大视在容量（KVA）Smid——线间中等视在容量（KVA）Smin——线间最小视在容量（KVA）屮max——线间最大视
7、在容量的负荷功率因素角;屮mid——线间中等视在容量的负荷功率因素角;屮min——线间最小视在容量的负荷功率因素角;G——负荷不平衡系数；由图1可得：IA=Iab-leaIB=Ibc-IabIC=Ica-Ibc作相量图如图2示：图2负荷相量图由图2中可得：IB值最大，则选择电气设备(空气开关和导线)时应以IB值为选择依据[3],并且由余弦定理可得：I2B=I2bc+I2ab-2IbcIabCosBIB=I2bc+I2ab-2IbcIabCosB=I2bc+I2ab-2IbcIabCos(屮bc+120
8、°-屮ab)=I2bc+I2ab+2IbcIabCos(屮bc+120°-Tab-180°)=I2bc+I2ab+2IbcIabCos(屮bc-60°-Tab)将G=Iab/Ibc代入上式得：IB=(IabG)2+I2ab+2IabIabG(Tbc-^ab-600)=Iab1/G2+1+2GCos(屮bc-Tab-60°)=Iab1+1/G2+2GCos(Tbc-Tab-60°)(1)VIab=Sab/Ue；IB=Sx/3Ue•••Sx=3UeIB=3SablabIB=3SablabIabl+1/G2
9、+2GCos(屮bc-Tab-60°)=31+1/G2+2GCos(屮be-屮ab・60°)Sab现以Sab=Smax；屮ab=Tmax；屮bc=Tmid代入上式：Sx=31+1/G2+2GCos(屮mi(PPmax-60°)Smax(2)式(2)屮Sx——等效三和容量(KVA)；Ue——线电压(KV)。上式(2)可以作为线间负荷等效为三和负荷的计算公式。2.2分析与探讨221各线间负荷的功率因素相等此时：屮max=
10、/mid=
11、/min；则上式(2)变为:Sx=31+1/G2+2GCos(-60
12、°)Smax=31+1/G2+1/GSmax(3)上式(3)即为功率因素和等时，等效三相视在容量的计算公式。若采用有功功率表示时则为：Px=31+1/G2+1/GPmax(4)式中Px——等效三相有功功率(KW)；Pmax——线间最大有功功率(KW)；上式(4)即为功率相等时，等效三相有功功率的计算公式。又令K=31+1/G2+1/GH=l+1/G2+1/G贝I」K=3H/.Px=KPmax(5)式中k——等效系数当G从1—00时，H从3—1,而K从3—3o可见上式(5)中系数K的取值：对于单台线间设
13、备(极不平衡)时；G=oo,K=3；对于多台设备均匀分布于线间(全平衡)时；G=l,K=3；而对于多台设备非均匀分布于线间(不平衡)时，则等效系数K在3与3之间取值。2.2.2各线间负荷功率因素不和等现对上式(2)进行分析令K=3l+l/G2+2GCos(屮mid■屮max-60°)H=l+l/G2+2GCos(Tmid-Tmax-60°)(6)贝I」Sx=KSmax=3HSmax由上式(6)口J得：(1)当Gtoo时：H=l,K=3Sx=KSmax=3
